Profundidad aparente: por qué una piscina parece menos profunda de lo que es
1 · Predecir
Mirando directamente hacia el agua desde el aire, un objeto en el fondo parece menos profundo que su verdadera profundidad. ¿Este efecto de profundidad aparente escala en proporción directa a la profundidad real?
- Sí, la profundidad aparente es siempre una fracción fija de la profundidad real, determinada por la relación de los dos índices de refracción.
- La profundidad aparente permanece igual independientemente de la profundidad real.
- No existe una relación simple entre la profundidad verdadera y la aparente.
2 · Configurar
- Abra el ajuste preestablecido de profundidad aparente y presione Restablecer. El índice del agua se fija en n₁ = 1.33 (mirando al aire, n₂ = 1.0).
- Habilite la lectura de profundidad aparente.
- Establezca la profundidad real para cada prueba y registre la profundidad aparente.
3 · Recopilar Datos
| Profundidad verdadera d_o (cm) | Profundidad aparente d_i (cm) |
|---|---|
| 20.00 | |
| 40.00 | |
| 60.00 |
Trace la profundidad aparente d_i (eje y) frente a la profundidad real d_o (eje x) para sus tres pruebas. ¿La recta pasa por el origen?
4 · Analizar
- Para una prueba, calcule d_i = −d_o·(n₂/n₁) usando n₁ = 1.33, n₂ = 1.0. Compare con la tabla.
- Explique por qué mirar desde un medio más denso (agua) a uno menos denso (aire) siempre hace que los objetos parezcan más cercanos (menos profundos) de lo que realmente están: la relación n₂/n₁ aquí es menor que 1.
5 · Ampliar
- Si estuvieras bajo el agua mirando hacia ARRIBA algo en el aire sobre la superficie, la proporción cambiaría (n₁ = 1.0, n₂ = 1.33 desde el lado del agua), haciendo que las cosas parezcan más lejanas/más profundas de lo que realmente están. Explique por qué es importante la dirección en la que mira a través de la interfaz.
- Alguien que pesca submarina debe apuntar debajo de donde visualmente parece estar el pez, debido a este efecto de profundidad aparente (en realidad, posición aparente). Explique, utilizando sus datos, por qué un pez que parece 1 m de profundidad podría en realidad ser considerablemente más profundo.
La física detrás de este experimento
Profundidad aparente (aproximación paraxial)
Mirando casi hacia abajo a través de una interfaz plana, la profundidad aparente de un objeto se escala según la relación de índices de refracción: d_apparent = d_true·(n_viewing/n_object). La visión de más denso a menos denso (como el agua al aire) hace que los objetos parezcan menos profundos.